城市多水源復(fù)合系統(tǒng)分析及合理配置研究.pdf

1、水資源是人類生存和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可替代的重要自然資源。隨著人口的增長(zhǎng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，有限的水資源供給量和不斷增長(zhǎng)的需求量之間已形成尖銳矛盾，這一矛盾在城市發(fā)展中顯得尤為突出。水資源短缺、水污染和水資源浪費(fèi)并存，是城市水資源供需矛盾形成的重要原因。城市水資源直接關(guān)系著城市的生存與興衰，直接制約和影響著城市建設(shè)及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，它是城市中最重要最寶貴的資源，具有極其重要的地位。如何解決城市建設(shè)中的水問題，關(guān)系

2、到城市的現(xiàn)代化建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展。水事活動(dòng)不是孤立的技術(shù)活動(dòng)，也不是單純的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，而是與自然，社會(huì)諸多過程交織在一起的統(tǒng)一體。水資源、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境之間相互促進(jìn)、相互制約、相互作用共同構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。系統(tǒng)地研究水資源與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境之間的關(guān)系，以及城市各種水資源在多部門之間合理分配，將會(huì)對(duì)促進(jìn)城市人水和諧、經(jīng)濟(jì)社會(huì)與環(huán)境的全面協(xié)調(diào)發(fā)展起到重要的指導(dǎo)作用。鑒于此，本文從城市水資源與用水戶的特點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行了包括城市用水模擬

3、預(yù)測(cè)，水資源一社會(huì)一經(jīng)濟(jì)一生態(tài)環(huán)境復(fù)合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真，城市多水源多用戶的合理配置，以及水資源復(fù)合系統(tǒng)協(xié)同演化分析等方面的研究工作，主要內(nèi)容如下： (1)城市水資源及其需求分析研究。詳細(xì)地分析了城市多水源多用戶的特點(diǎn)，并進(jìn)行了城市用水預(yù)測(cè)的研究。城市用水量由于受經(jīng)濟(jì)、人口、生活水平等多種因素的影響，具有一定的灰色特征。本文將遺傳算法與多變量灰色模型相結(jié)合，提出了具有可變參數(shù)的優(yōu)化遺傳算法多變量灰色模型，并以大連城市用水為例進(jìn)行了實(shí)

4、例應(yīng)用研究。 (2)水資源復(fù)合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真研究。水資源、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境之間相互制約，相互促進(jìn)，相互耦合，共同作用構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱為水資源復(fù)合系統(tǒng))。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)具有處理非線性、多變量、信息反饋、時(shí)變動(dòng)態(tài)性的能力，最適用于研究復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能與行為。本文利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法，以大連城市為例構(gòu)建了一個(gè)水資源一社會(huì)一經(jīng)濟(jì)一環(huán)境的復(fù)合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)行系統(tǒng)仿真模擬的研究。 (3)基于水質(zhì)與水量的多水源多用戶

5、合理配置。水質(zhì)與水量是構(gòu)成水資源的基本要素。本文根據(jù)分質(zhì)供水的思想，構(gòu)建了城市多水源多用戶合理配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在充分考慮了資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)上構(gòu)建了配置的模型。采用多目標(biāo)逐步寬容約束法(STEM)對(duì)該模型進(jìn)行求解。以大連城市2010、2015、2020規(guī)劃水平年的供需水量為例進(jìn)行多水源多用戶的合理配置研究。 (4)水資源復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)演化分析。水資源復(fù)合系統(tǒng)是一個(gè)開放的復(fù)雜系統(tǒng)，由于受外部環(huán)境擾動(dòng)和內(nèi)部漲落的影響，在不斷